(57)【要約】【課題】  触媒燃焼器内の流路における凝縮水などの影響による着火遅れや失火の発生を防止した上で、触媒燃焼器の異常燃焼などシステム異常を精度よく検知する。【解決手段】  燃料電池１から、アノードオフガス配管１７を経て排出されるアノードオフガスを、触媒燃焼器２５のハウジング２７内に配置した内筒３７内に供給するとともに、カソードオフガス配管１１を経て排出されるカソードオフガスを、触媒燃焼器２５のハウジング２７内に供給する。内筒３７には触媒３１を、その下流のハウジング２７内には触媒２９をそれぞれ設置し、各触媒３１，２９でアノードオフガスを燃焼させる。触媒３１，２９のそれぞれの下流には第１，第２各温度センサＡ，Ｂを設置し、これら各温度センサＡ，Ｂの検出温度によってシステムの異常を検知する。【選択図】      図２
2007073455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池のアノード極から排出されるアノードオフガスを導入して燃焼処理する触媒燃焼器を備えた燃料電池システムの異常検知方法において、前記触媒燃焼器のハウジング内を、それぞれ触媒を有する複数の流路に分割し、この複数の流路のうち、前記アノードオフガスを導入する流路および前記アノードオフガスを導入しない流路の少なくともいずれか一方の前記触媒下流側の温度を検出し、この検出した温度に基づいて異常を検知する燃料電池システムの異常検知方法。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムの異常検知方法において、前記アノードオフガスを導入する流路の前記触媒下流の温度が、前記燃料電池の運転条件からあらかじめ設定した基準温度よりも高いときに、前記導入したアノードオフガスの流量増加による異常と判定することを特徴とする燃料電池システムの異常検知方法。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料電池システムの異常検知方法において、前記アノードオフガスを導入しない流路は、前記燃料電池のカソード極から排出されるカソードオフガスを導入する流路であり、前記アノードオフガスを導入しない流路の前記触媒下流の温度が、前記燃料電池の運転条件からあらかじめ設定した基準温度よりも高いときに、前記カソードオフガスへのアノードガス混入による異常と判定することを特徴とする燃料電池システムの異常検知方法。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料電池システムの異常検知方法において、前記アノードオフガスを断続的に前記触媒燃焼器に導入する際に、前記複数の流路に設けた前記各触媒下流の温度変動に基づいて異常を検知することを特徴とする燃料電池システムの異常検知方法。
【請求項５】
請求項４に記載の燃料電池システムの異常検知方法において、前記アノードオフガスを導入する流路の前記触媒下流の温度変動に対し、前記アノードオフガスを導入しない流路の前記触媒下流の温度変動が大きい場合に、前記アノードオフガスを導入する流路の前記触媒下流に設けた温度検出手段に異常があると判定することを特徴とする燃料電池システムの異常検知方法。
【請求項６】
請求項４に記載の燃料電池システムの異常検知方法において、前記アノードオフガスを導入する流路の前記触媒下流の温度変動に対し、前記アノードオフガスを導入しない流路の前記触媒下流の温度変動が小さい場合に、前記アノードオフガスを導入しない流路の前記触媒下流に設けた温度検出手段に異常があると判定することを特徴とする燃料電池システムの異常検知方法。
【請求項７】
請求項４に記載の燃料電池システムの異常検知方法において、前記アノードオフガスを導入する流路の前記触媒下流および、前記アソードオフガスを導入しない流路の前記触媒下流のそれぞれの温度が、いずれも変動しない場合に、前記アソードオフガスを前記触媒燃焼器に導入する制御に異常があると判定することを特徴とする燃料電池システムの異常検知方法。
【請求項８】
請求項１，２，４，５，６，７のいずれか１項に記載の燃料電池システムの異常検知方法において、前記アノードオフガスを導入しない流路は、前記燃料電池を収納するスタックケース内の換気空気を単独で導入する流路であることを特徴とする燃料電池システムの異常検知方法。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の燃料電池システムの異常検知方法において、前記アノードオフガスを導入しない流路は、前記燃料電池のカソード極から排出されるカソードオフガスを導入する流路であり、前記アノードオフガスを導入する流路に、前記燃料電池を収納するスタックケース内の換気空気を導入することを特徴とする燃料電池システムの異常検知方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の燃料電池システムの異常検知方法において、前記燃料電池を収納するスタックケースの換気空気の圧力を検出し、この検出した圧力値に基づいて、異常を検知することを特徴とする燃料電池システムの異常検知方法。
【請求項１１】
請求項１０に載の燃料電池システムの異常検知方法において、前記スタックケース内の換気空気を導入する流路の前記触媒下流の温度が、運転条件からあらかじめ想定した基準温度よりも高温で、かつ前記スタックケース内の換気空気を導入する流路の圧力が、前記燃料電池の運転条件からあらかじめ想定した圧力よりも高い場合に、前記スタックケース内の換気空気を導入する流路へのアノードガス漏れ量過大による異常と判定することを特徴とする燃料電池システムの異常検知方法。
【請求項１２】
請求項１０載の燃料電池システムの異常検知方法において、前記スタックケース内の換気空気を導入する流路の前記触媒下流の温度が、運転条件からあらかじめ想定した基準温度よりも高温で、かつ前記スタックケース内の換気空気を導入する流路の圧力が、前記燃料電池の運転条件からあらかじめ想定した圧力よりも低い場合に、前記スタックケース内への換気空気の流量不足による異常と判定することを特徴とする燃料電池システムの異常検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池のアノード極から排出されるアノードオフガスおよびカソードオフガスをそれぞれ導入して燃焼処理する触媒燃焼器を備えた燃料電池システムの異常検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
触媒燃焼を用いたシステムとしては、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。これは、触媒燃焼器における燃料濃度が上昇すると気相燃焼が発生する恐れがあることから、燃焼器の上流側に温度センサを設けることで、異常燃焼を検知している。
【特許文献１】特開平１１−１１８１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来の触媒燃焼器における異常検知方法にあっては、触媒燃焼器内の流路が一つであり、この一つの流路に凝縮水などが流入し、その影響で着火遅れや失火が発生するので、異常燃焼検知が精度よく行えないという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、触媒燃焼器内の流路における凝縮水などの影響による着火遅れや失火の発生を防止した上で、触媒燃焼器の異常燃焼などシステム異常を精度よく検知することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、燃料電池のアノード極から排出されるアノードオフガスを導入して燃焼処理する触媒燃焼器を備えた燃料電池システムの異常検知方法において、前記触媒燃焼器のハウジング内を、それぞれ触媒を有する複数の流路に分割し、この複数の流路のうち、前記アノードオフガスを導入する流路および前記アノードオフガスを導入しない流路の少なくともいずれか一方の前記触媒下流側の温度を検出し、この検出した温度に基づいて異常を検知することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、触媒燃焼器のハウジング内を、それぞれ触媒を有する複数の流路に分割したので、触媒燃焼器内の流路における凝縮水などの影響による着火遅れや失火の発生を防止できるとともに、触媒燃焼器内の複数の流路のうち、アノードオフガスを導入する流路およびアノードオフガスを導入しない流路の少なくともいずれか一方の触媒下流側の温度を検出し、この検出した温度に基づいて異常を検知するようにしたため、触媒燃焼器の異常燃焼などのシステム異常を精度よく検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００８】
［燃料電池システム全体の構成］
まず、燃料電池システム全体の構成について、図１に示す燃料電池システムの概略構成図に基づき説明する。
【０００９】
燃料電池１は、カソード極３とアノード極５をそれぞれ備えてスタックケース７内に収容している。カソード極３には、空気供給配管９およびカソードオフガス配管１１をそれぞれ接続し、これら各配管９，１１の途中には加湿器１３を設置する。また、加湿器１３の上流側の空気供給配管９とスタックケース７内とは、換気空気供給配管１４で接続する。
【００１０】
一方、アノード極５には、水素供給配管１５およびアノードオフガス配管１７をそれぞれ接続する。また、アノードオフガス配管１７と水素供給配管１５とを水素循環配管１９で接続し、水素循環配管１９とアノードオフガス配管１７との接続部には水素循環ポンプ２１を設置する。水素循環ポンプ２１より下流のアノードオフガス配管１７にはアノードパージ弁２３を設置する。なお、アノードオフガスを循環させる水素循環ポンプ２１に代えて、エゼクタなどその他公知のものを用いることが可能である。
【００１１】
そして、前記したカソードオフガス配管１１およびアノードオフガス配管１７を触媒燃焼器２５に接続する。また、触媒燃焼器２５には、スタックケース７内に一端を接続した換気空気排出配管２６の他端を接続する。
【００１２】
触媒燃焼器２５はハウジング２７を有し、このハウジング２７の一方の端部付近もしくは中央付近に、前記したカソードオフガス配管１１，アノードオフガス配管１７および換気空気排出配管２６をそれぞれ接続し、この各接続部より下流側のハウジング２７内に、後述する図２に示すように、アノードオフガスを燃焼させるための二つの触媒２９，３１を設置する。
【００１３】
触媒２９，３１は、メタルハニカムやセラミックハニカムなどの担体に白金などの貴金属を担持した、従来公知のものを使用する。そして、下流側の触媒２９よりさらに下流側のハウジング２７の端部には、触媒２９で発生した燃焼ガスを外部に排出する排気管３３を接続する。
【００１４】
なお、ハウジング２７内における触媒２９の直上流のガス流路３５は、後述する図２におけるような内筒３７により内部流路３９と外部流路４１との二つの流路に分割している。
【００１５】
上記した構成において、例えば図示しない従来公知の空気供給機器であるコンプレッサによって、空気供給配管９を通して外部空気を供給し、その供給する外部空気は、加湿器１３において、カソードオフガス配管１１を流れるカソードオフガス中の水分の一部を用いて加湿される。
【００１６】
燃料電池１のカソード極３に供給した加湿後の空気は、発電に用いた後にカソードオフガスとしてカソード極３より排出される。排出されたカソードオフガスは、カソードオフガス配管１１を通り、途中で加湿器１３によって水分の一部が前記した外部空気に奪われた後に、触媒燃焼器２５へと供給される。
【００１７】
一方、燃料を水素とした場合、水素は、図示を省略する水素供給源より水素供給配管１５を通り、燃料電池１のアノード極５に供給される。この他、炭化水素を燃料とした場合には、改質器により生成した水素リッチな改質ガスを供給するシステムより、同様にこの改質ガスが水素供給配管１５を通り燃料電池１のアノード極５に供給される。
【００１８】
燃料電池１において発電に使用されなかった燃料ガスは、アノードオフガス配管１７から水素循環ポンプ２１を経て水素循環配管１９を通り、水素供給配管１５へと循環し、アノードインガスとしてアノード極５へ再度供給される。または、この燃料電池１で発電に使用されなかった燃料ガスは、アノードオフガスとしてアノードパージ弁２３より排出され、それより下流のアノードオフガス配管１７を通り触媒燃焼器２５に供給される。
【００１９】
そして、この触媒燃焼器２５に供給されたアノードオフガスと、同様にして触媒燃焼器２５に供給された前述のカソードオフガスとが、ハウジング２７内で混合して触媒３１，２９に達し、アノードオフガス燃焼用の酸化剤として酸素が消費された燃焼後に、燃焼ガスとして排気管３３を経てシステム外に排出される。
【００２０】
また、加湿器１３の上流の空気供給配管９に供給された空気の一部が、換気空気供給配管１４を経て燃料電池１の外部のスタックケース７内に換気用空気として供給される。この換気用空気は、燃料電池１からの透過水素を希釈した後、換気空気排出配管２６を経て触媒燃焼器２７に供給され、微量に含む水素を前記と同様にして触媒２９，３１にて燃焼処理する。
【００２１】
ところで燃料電池１は、アノード極５の水素とカソード極３の酸素を用いて電気化学的反応を用いて発電を行なう。この発電運転により水素と酸素が反応し、水／水蒸気がカソード極３内にて生成される。しかし、カソード極３にて生成される水分および、カソード極３に供給される空気に含まれる窒素成分は、極間分圧差により、アノード極５側へと時間の経過とともに拡散する。アノード極５に水分や窒素ガスが溜まると、アノード極５内の水素分圧低下やアノード極５側の膜が水分で覆われるなどして発電効率が低下する。
【００２２】
このようにして発電効率が低下するのを防止する方法として、水素分圧が低下してきたらアノードパージ弁２３を開き、そこから不純物ガスなどを排出する。このときに不純物ガスと一緒に未使用の水素も排出されるので、それを触媒燃焼器２５にて燃焼処理の上排出する。
【００２３】
アノードパージ弁２３の開閉は、燃料電池システムの運転状態に応じて制御する。制御の方法としては、断続的に開いたり閉じたりする断続パージや、常にアノードパージ弁２３を開いているがその開度を制御し、単位時間あたりのパージ排出量を制御する連続パージがある。本実施形態における触媒燃焼器２５によれば、後述するように効果的な燃焼が可能であり、どちらのパージ方法にも対応可能であるが、一部の制御においては断続的にパージする場合に限定される。
【００２４】
次に、触媒燃焼器の構成について詳細に説明する。
【００２５】
［触媒燃焼器の第１の構成］
図２は、触媒燃焼器２５の第１の構成を示す概略的な側面断面図である。
【００２６】
第１の構成の触媒燃焼器２５は、そのハウジング２７が円筒形状を呈し、ハウジング２７内の上部に内筒３７を収容することで、触媒２９の直上流のガス流路３５を、前述したように内部流路３９と外部流路４１との二つの流路に分割している。
【００２７】
なお、上記した二つの流路は、互いに鉛直方向上下に位置するもので、ハウジング２７内の上下方向ほぼ中央位置に隔壁板を設けることで、内部流路３９に代わる上部流路と、外部流路４１に代わる下部流路とに分割してもよい。
【００２８】
内筒３７は、図２中で右側の一方の端部が触媒２９にほぼ接触し、同左側の他方の端部はハウジング２７の同左側端部付近に位置している。また、触媒２９の排気管３３側にも、内筒３７と同様の排気側内筒４３を設置している。
【００２９】
触媒燃焼器２５の上流側には、前記図１に示したように、カソードオフガス配管１１およびアノードオフガス配管１７をそれぞれ接続するが、ここでは、カソードオフガス配管１１をハウジング２７の端面に接続し、ハウジング２７内にカソードオフガス導入口４１を開口させている。
【００３０】
一方、アノードオフガス配管１７はハウジング２７の側面に接続した上で内筒３７を貫通させ、そのアノードオフガス導入口４７を内筒３７内に開口させる。このアノードオフガス導入口４７は、アノードオフガスを内部に噴出させる燃料噴出パイプ形状とし、例えば先端に穴の空いている直径１／４インチ程度のステンレスパイプとし、そのパイプ端面にアノードオフガスを噴出する燃料噴出孔を設ける。この燃料噴出孔は、パイプ端面の中心に一つあるいは、複数設ける。
【００３１】
上記したアノードオフガス導入口４７より下流側の内部流路３９に、酸化剤である酸素を含むカソードオフガスと噴出するアノードオフガスとを混合させるガス混合部４９を設け、ガス混合部４９で混合した混合ガスがその下流の触媒３１にて燃焼する。ガス混合部４９は、単に空間を形成するだけでもよいが、スワラや複数枚の多孔板など従来公知のガス混合技術を用いてもよい。
【００３２】
下流側の触媒２９は、上流側の触媒３１の燃焼熱が全体に伝わることで触媒２９全体が活性化されて着火し燃焼する。触媒２９と触媒３１との間の内部流路３９には第１温度センサＡを設置し、触媒３１下流の流路には第２温度センサＢを設置する。上記した第１，第２各温度センサＡ，Ｂは、燃焼後のガス温度を検出する温度検出手段を構成している。
【００３３】
なお、換気空気排出配管２６については、図２では省略している。
【００３４】
上記図２の触媒燃焼器２５において、カソードオフガス配管１１からハウジング２７内に導入されたカソードオフガスは、一部が内筒３７内の内部流路３９に流れ、残りが内筒３７の外側でハウジング２７内の外部流路４１内に流れる。
【００３５】
この際、カソードオフガスには水分が含まれているが、その水分は、重力によって下方を流れ、外部流路４１に主として流入し、内部流路３７には水分の少ない乾いたカソードオフガスが流入する。この乾いたカソードオフガスが、内部流路３７内にアノードオフガス導入口４７から導入されるアノードオフガスとガス混合部４９で混合し、その下流の触媒３１に達して燃焼する。
【００３６】
触媒３１での燃焼は、乾いたカソードオフガスを酸化剤としているので、触媒３１には水分が付着しにくく、効率よく着火し燃焼する。このため、凝縮水などの影響による着火遅れや失火の発生を防止することができる。
【００３７】
この燃焼により触媒３１の下流のガス温度が上昇するとともに、内部流路３９に対応する触媒２９の部位２９ａが暖められ、その熱が触媒２９の全体へと伝わる。これにより、触媒２９全体が充分活性化され、水分が多く流入する外部流路４１に対応する部位２９ｂにおいても、温度上昇して確実に着火し、燃焼効率が向上する。触媒２９にて燃焼後の燃焼ガスは、排気管３３から燃焼器外部に排出される。
【００３８】
このように、触媒２９では、内部流路３９に対応する部位２９ａを基点として、アノードオフガスを効率よく燃焼させるので、燃料電池１のアノード極３の内部をパージするときに、多量の凝縮水がカソードオフガスにより供給された場合であっても、またアノード極５からカソード極３へ水素が透過する、いわゆるクロスオーバ水素が発生した場合であっても、未燃水素の燃焼器外部への排出を抑えることができる。
【００３９】
また、上記した第１の構成による触媒燃焼器２５では、アノードオフガスを内筒３７内の内部流路３９に供給し、この内部流路３９に、カソードオフガスの一部を導入しているので、混合ガスの燃料濃度をある程度濃く保つことが可能となり、燃焼特性を改善することができる。
【００４０】
そして、ここでは第１温度センサＡが触媒３１下流の燃焼ガス温度を、第２温度センサＢが触媒２９下流の燃焼ガス温度を、それぞれ検出することで、触媒３１，２９の燃焼異常判定など、後述する各種の異常判定制御に利用することができる。
【００４１】
また、本燃料電池システムを車両などの移動体に搭載する場合には、ハウジング２７内に収容する内筒３７を、鉛直方向のみを考慮して配置するだけでなく、車両進行方向の前後も加味した配置にすることが望ましい。
【００４２】
カソードオフガス中の凝縮水は、ガス流の影響よりも重力や車両の加減速Ｇの影響を受ける。通常車両などでは加速するときにより多くの出力が必要となるため、加速時の方が生成される凝縮水の量も多い。逆に減速時は、出力が少なくて済むので生成される凝縮水量が少なく、したがって減速時よりも加速時の方が凝縮水による触媒への影響は大きい。
【００４３】
したがって、凝縮水は、ハウジング２７内の下側のみでなく加速Ｇの影響も受けて車両後方側に溜まる。よって、ハウジング２７内のガス流路３５を分割する際には、加速時の凝縮水の動きも加味した分割を行なう。
【００４４】
このため、ハウジング２７を、その内部のガス流路３５が車両進行方向と交差する方向、例えば車幅方向に延びるよう車両に設置した上で、鉛直方向上部に位置する内部流路３９を、ハウジング２７内にて車両前方側に寄せて配置し、内部流路３９に水分が流入しにくいようにする。
【００４５】
これにより、燃料電池システムを車両などの移動体に搭載した場合の、触媒燃焼器２５の燃焼特性をより高めることができる。
【００４６】
なお、触媒燃焼器２５のハウジング２７および内筒３７は、内部環境（燃焼温度、圧力、混合ガスなど）に耐えられる材質、例えばステンレス合金などから形成し、燃焼システムとして要求されるガス流量・発熱量などの要求を満足できる設計であれば、その他の材質としてもよい。また、触媒燃焼器２５のハウジング２７は、必ずしも円筒状である必要はない。
【００４７】
［触媒燃焼器の第２の構成］
図３は、触媒燃焼器２５の第２の構成を示す側面断面図である。なお、第２の構成の触媒燃焼器２５では、前記図２に示した第１の構成と同一の構成部分についてはその説明は省略するものとし、さらに第１の構成と同一の構成部分については同一の符号を付するものとする。
【００４８】
第２の構成は、前記図２に示した第１の構成の触媒燃焼器２５における内筒３７を、ハウジング２７の中心位置に配置した上で、この内筒３７に前記図１に示した換気空気排出配管２６を接続し、かつ内筒３７の上流側の端部を端板５５で閉塞している。その他の構成については、第１の構成とほぼ同様である。
【００４９】
換気空気排出配管２６は、アノードオフガス配管１７より上流側でハウジング２７を貫通させて内部流路３９内に突出させ、先端に下流側に向かう換気空気導入口５７を設けている。
【００５０】
すなわち、燃料電池１の周辺に微量透過する水素を、図１に示す換気空気供給配管１４より供給される空気の一部を用いてスタックケース７内にて希釈し、この希釈したガスを、換気空気排出配管２６を通して触媒燃焼器２５の内部流路３９に供給する。換気空気導入口５７は、アノードオフガス導入口４７と同様な設計思想を用いて設計可能である。
【００５１】
スタックケース７内から触媒燃焼器２５に導入する換気空気は、カソードオフガスと異なり燃料電池１の発電による水分を含まないため、比較的（外気と同程度）乾いた空気である。そのため、この乾いた換気空気を用いて触媒３１にて燃焼させることで、より確実かつ効率的な燃焼が可能になる。また、換気空気に微量に含まれる水素は濃度が薄いため、換気空気単独での燃焼は難しいが、アノードオフガスとともに触媒３１に供給されるため、確実かつ効果的に燃焼処理することができる。
【００５２】
また、内部流路３９を閉塞する端板５５は、内筒３７に対して閉塞状態で固定する代わりに、例えばバタフライバルブなどを用いて開閉可能な構成としてもよい。これにより、内部流路３９の上流側端部を、燃料電池１の運転状態に応じて開閉することが可能となり、その時々の内部流路３９内での触媒３１の燃焼状態（第１温度センサＡで検出する）に応じて、内部流路３９に供給するカソードオフガスの流量を調整でき、それに伴い内部流路３９における燃焼温度を制御することができる。
【００５３】
［触媒燃焼器の第３の構成］
図４は、触媒燃焼器２５の第３の構成を示す側面断面図である。第３の構成の触媒燃焼器２５は、そのハウジング２７内を、供給するガスの特性に応じて三つの流路に分割している。すなわち、ハウジング２７内に前記図２に示した第１の構成におけるものとほぼ同様な内筒３７を設置して内部流路３９を形成し、この内筒３７の上端とハウジング２７の上部内壁との間に、さらに別の上部内筒５９を設置して最上部流路６１を形成する。
【００５４】
そして、内部流路３９にはアノードオフガス配管１７を、最上部流路６１には換気空気排出配管２６を、それぞれ接続し、最上部流路６１の上流側端部は端板６３によって閉塞する。したがって、ここでは、ハウジング２７の上流側端部から、カソードオフガス配管１１を経てガス流路３５に導入されるカソードオフガスは、その一部が内部流路３９に、残りが外部流路４１にそれぞれに流入する。
【００５５】
触媒２９近傍の内部流路３９には、図２と同様に触媒３１設置し、触媒３１の上流側が、アノードオフガスとカソードオフガスとが混合する図示しないガス混合部となる。
【００５６】
したがって、この例においても、図２に示した第１の構成と同様に、内部流路３９にてアノードオフガスと水分の少ないカソードオフガスとが混合し、その混合ガスが、触媒３１にて効率よく燃焼し、その下流の触媒２９には、燃焼により昇温した高温ガスが供給される。この高温ガスの熱を受けた触媒２９は温度上昇し、触媒２９全体の燃焼効率が上昇する。
【００５７】
この際、触媒２９には、最上部流路６１に換気空気排出配管２６から導入された換気用空気も供給され、換気用空気に微量に含まれる水素も、触媒２９が充分に温まって触媒活性が高まっているため、極低濃度であっても燃焼処理が可能になる。
【００５８】
また、上記図４に示した第３の構成では、上部内筒５９に対応して触媒２９の下流側に排気側内筒６５を配置するとともに、排気側内筒６５内に温度検出手段となる第３温度センサＣを設け、触媒２９下流の排気側内筒６３内の燃焼ガス温度を検出することで、触媒２９の燃焼異常判定など、後述する各種の異常判定制御に利用することができる。
【００５９】
［制御の実施例］
以下、前出の各触媒燃焼器２５の構成に対してそれぞれの代表的な制御例を示す。
【００６０】
図５〜図８に、前記図２に示した第１の構成の触媒燃焼器２５における制御例のフローチャートを示し、そのときパージ方法，ガス温度および異常内容を、表１に示す。
【表１】
2007073455.tif 000003
【００６１】
本制御はシステム全体の制御とは別に異常処理制御として実施する。例えば、システム作動中に常に１秒間に数〜千サイクル程度実施され、異常を検知した際にその判定結果を上位制御へと連絡し、適切な処置の実施を促す。なお、本制御は異常判定のみであり、異常判定後のシステム制御は本特許の範囲外なため、説明は省略する。
【００６２】
図５は、図１に示した第１の構成の触媒燃焼器２５における第１の制御例（第１の実施形態）を示す。第１の制御例は、表１の異常判定例１ａ，１ｂに対応し、パージ方法は連続であり、まず、上位制御より異常判定の指示を受けて制御を開始する（ステップＳ１００）。ここで第１温度センサＡが検出した温度Ｔａ（表１ではアノード＋カソード温度と表記）を計測し、その温度Ｔａをシステムの運転状態により決定される上限温度Ｔｈａと比較する（ステップＳ１０１）。このときの上限温度Ｔｈａは運転条件によってあらかじめ設定するが、例えば、燃料電池１の運転状態から予想されるアノードオフガスのパージ水素濃度から計算される燃焼温度を用いることが可能である。
【００６３】
ここで温度Ｔａが上限温度Ｔｈａよりも高い場合は、温度Ｔａが上昇し過ぎているが、その原因はアノードオフガスに含まれる水素などの未使用燃料の量が多い（濃度が高い）からだと判定する（ステップＳ１０２）。この判定結果は、表１の異常判定例１ａであり、上位制御へと伝え（ステップＳ１０７）、上位制御によって適切な処理を行う。
【００６４】
逆に、温度Ｔａが上限温度Ｔｈａ以下の場合は、第２温度センサＢが検出した温度Ｔｂを計測し、その温度Ｔｂをシステムの運転状態により決定される上限温度Ｔｈｂと比較する（ステップＳ１０３）。このときの上限温度Ｔｈｂは、運転条件によってあらかじめ設定するが、例えば、燃料電池１の発電量から計算されるカソードオフガスの流量に反比例する温度を用いることが可能である。
【００６５】
ここで、温度Ｔｂが上限温度Ｔｈｂよりも高い場合は、温度Ｔｂが上昇し過ぎているが、その原因は本来カソードオフガスに含まれない水素などがクロスオーバなどにより混入しているからだと判定する（ステップＳ１０４）。この判定結果は、表１の異常判定例１ｂであり、前記したステップＳ１０７にて上位制御に伝え、上位制御によって適切な処理を行う。
【００６６】
逆に、温度Ｔｂが上限温度Ｔｈｂ以下の場合は、システム異常などの問題はないと判定し（ステップＳ１０５）、異常判定制御から上位制御へと戻るか、またはステップＳ１００に戻って再度異常判定制御を開始する（ステップＳ１０６）。
【００６７】
このように、第１の制御例では、アノードオフガスを導入する触媒３１下流の内部流路３９の温度Ｔａや、カソードオフガスを導入する外部流路４１の触媒２９下流の温度Ｔｂが高い場合に、アノードオフガスに含まれる水素濃度の上昇や、カソードオフガスに混入する水素量の増大などの異常を検知できるので、異常燃焼発生前に必要な対策を早めに行うことができる。
【００６８】
図６は、前記図５に示した第１の制御例の変形例で、図５におけるステップＳ１０１，Ｓ１０２と、ステップＳ１０３，Ｓ１０４とを入れ替えただけであり、基本的な制御は第１の制御例と同様であって異常判定例も表１の１ａ，１ｂとなるため、詳細は省略する。
【００６９】
図７は、図１に示した第１の構成の触媒燃焼器２５における第２の制御例（第２の実施形態）を示す。第２の制御例は、表１の異常判定例２ａ，２ｂ，２ｃに対応しており、パージ方法は断続である。
【００７０】
第２の制御例は、図５に示した第１の制御例におけるステップＳ１０３で、温度Ｔｂが上限温度Ｔｈｂ以下となってシステム異常などの問題がない場合に、実施する。ステップＳ１００〜Ｓ１０７は第１の制御例と同様であるので、これらについての説明は省略する。
【００７１】
ステップＳ１０３で、温度Ｔｂが上限温度Ｔｈｂ以下となった後は、第１温度センサＡにより検出した温度Ｔａを計測し、その温度Ｔａがシステムの運転（アノードオフガスのパージ制御）に応じて変動しているか確認を行なう（ステップＳ１１１Ａ）。
【００７２】
ここで、温度Ｔａが変動している場合にはステップＳ１１２Ａへ移行し、温度Ｔａが変動していない場合にはステップステップＳ１１２Ｂへと制御は移行する。同ステップ番号で後ろにアルファベットの識別符号を付するステップは同制御ロジックであるが、下流ステップが異なることを示す。
【００７３】
上記ステップＳ１１２Ａ，Ｂでは、第２温度センサＢが検出した温度Ｔｂを計測し、その温度Ｔｂがシステムの運転（アノードオフガスのパージ制御）に応じて変動しているか確認を行なう。このとき、温度Ｔｂが変動している場合と変動していない場合に応じてそれぞれの下流のステップへと移行する。
【００７４】
ステップＳ１１２Ａで温度Ｔｂが変動している場合は、前記図５に示したものと同様のステップＳ１０５を経てステップＳ１０６へ進む。すなわち、ここでは、断続パージに対応して、触媒３１の下流の温度Ｔａおよび触媒２９下流の温度Ｔｂが、ともに変動しているので、システム異常などの問題はないと判定し（ステップＳ１０５）、異常判定制御から上位制御へと戻るか、またはステップＳ１００に戻って再度異常判定制御を開始する。
【００７５】
断続パージを行っているにも拘わらず、ステップＳ１１２Ａで温度Ｔｂが変動していない場合は、第２温度センサＢに異常があると判定し（ステップＳ１１４）、その判定結果は、表１の異常判定例２ｂであり、前記したステップＳ１０７にて、上位制御へ伝え、上位制御によって適切な処理を行う。
【００７６】
ステップＳ１１２Ｂで温度Ｔｂが変動している場合は、第１温度センサＡに異常があると判定し（ステップＳ１１３）、その判定結果は、表１の異常判定例２ａであり、以後は第２温度センサＢの異常時と同様に、ステップＳ１０７に進む。
【００７７】
前記ステップＳ１１２Ｂで温度Ｔｂが変動していない場合、つまり断続パージを行っているにも拘わらず、温度Ｔａ，Ｔｂのいずれも変動しない場合は、アノードオフガスのパージ制御に異常があると判定し（ステップＳ１１５）、その判定結果は、表１の異常判定例２ｃであり、次のステップＳ１０７にて、上位制御へ伝え、上位制御によって適切な処理を行う。
【００７８】
このように、第２の制御例では、断続パージを行う際に、アノードオフガスを導入する触媒３１下流の内部流路３９の温度Ｔａや、カソードオフガスを導入する外部流路４１の触媒２９下流の温度Ｔｂが変動しない場合に、第１温度センサＡや第２温度センサＢの異常を検知できるので、センサ検知異常による診断漏れを事前に防止することができる。
【００７９】
また、いずれの温度Ｔａ，Ｔｂにも変動がない場合には、アノードオフガスのパージ制御に異常があると判断するので、異常燃焼が発生する前に事前に適切な処理を施すことができる。
【００８０】
図８は、前記図７に示した第２の制御例の変形例を示す。ここでは、図７におけるステップＳ１１１Ａに代えてステップＳ１１１Ｂとする。このステップＳ１１Ｂは、ステップＳ１１１Ａと同様に、第１温度センサＡにより検出した温度Ｔａを計測し、その温度がシステムの運転（アノードオフガスのパージ制御）に応じて温度が変動しているか確認を行う。
【００８１】
ここで、温度Ｔａが変動していない場合、「第１温度センサＡ異常」フラグを立てた後に（ステップＳ１２１）、第２温度センサＢにより検出した温度Ｔｂを計測し、その温度がシステムの運転（アノードオフガスのパージ制御）に応じて温度が変動しているか確認を行う（ステップＳ１１２Ｃ）。また、ステップＳ１１１Ｂにて温度Ｔａが変動している場合にも、上記したステップＳ１１２Ｃへ移行する。
【００８２】
ステップＳ１１２Ｃで、温度Ｔｂが変動していない場合に「第２温度センサＢ異常」フラグを立てた後（ステップＳ１２２）、またはスタップＳ１１２Ｃで温度Ｔｂが変動している場合に、各フラグの状態を確認し（ステップＳ１２３）、その結果に応じて下流ステップへと制御を移行する。
【００８３】
例えば、「第１温度センサＡ異常」フラグを１桁目、「第２温度センサＢ異常」フラグを２桁目とし、異常がある場合のフラグを「１」、ない場合のフラグを「０」の２進数とした場合、「００」，「０１」，「１０」，「１１」の４種類の判定結果から、それぞれ下流ステップＳ１０５（異常なし），Ｓ１１４（第２温度センサＢ異常），Ｓ１１３（第１温度センサＡ異常），Ｓ１１５（パージ制御異常）のいずれかを判定し、そのステップへと移行する。
【００８４】
各フラグの組み合わせ毎に指定された下流ステップへと移行した後は、各判定結果を基に上位制御へと判定結果を返す。
【００８５】
図９は、前記図４に示した第３の構成の触媒燃焼器２５における第３の制御例（第３の実施形態）を示す。第３の制御例は、表２の異常判定例３ａ，３ｂに対応しており、パージ方法は連続である。
【表２】
2007073455.tif 000004
【００８６】
第３の制御例は、図５に示した第１の制御例におけるステップＳ１０３で、温度Ｔｂが上限温度Ｔｈｂ以下となってシステム異常などの問題がない場合に、実施する。ステップＳ１００〜Ｓ１０７は第１の制御例と同様であるので、これらについての説明は省略する。
【００８７】
ステップＳ１０３で、温度Ｔｂが上限温度Ｔｈｂ以下となった後は、第３温度センサＣにより検出した温度Ｔｃを計測し、その温度Ｔｃをシステムの運転状態により決定される上限温度Ｔｈｃと比較する（ステップＳ２０１Ａ）。このときの温度Ｔｈｃは運転条件によってあらかじめ設定するが、一定温度でもよい。
【００８８】
ここで、温度Ｔｃが上限温度Ｔｈｃよりも高い場合は、換気空気の圧力Ｐｃを、図示しない圧力センサにより求め、運転下限圧力Ｐｌと比較する（ステップＳ２０２）。このときの圧力Ｐｃは、システムによって、空気供給圧や空気排出圧など、燃料電池１周辺を換気する空気の流量に比例する圧力を用いればよい。また、運転下限圧力Ｐｌは、例えば一定の数値や、燃料電池１の出力などに比例し変動する値を用いることが可能である。
【００８９】
そして、温度Ｐｃが運転下限圧力Ｐｌよりも高い場合には、燃料電池１周辺の換気空気への燃料電池１からの水素透過量が増加している異常と判定し（ステップＳ２０４：表２の異常判定例３ａに対応）、ステップＳ１０７より上位制御へと移行する。
【００９０】
逆に、圧力Ｐｃが運転下限圧力Ｐｌ以下の場合には、燃料電池１周辺の換気空気の流量が低下している異常と判定し（ステップＳ２０３：表２の異常判定例３ｂに対応）、ステップＳ１０７より上位制御へと移行する。
【００９１】
また、前記ステップ２０１Ａで、温度Ｔｃが上限温度Ｔｈｃ以下の場合は、前記図５に示したものと同様の異常なしに相当するステップＳ１０５を経てステップＳ１０６へ進む。
【００９２】
このように、第３の制御例では、換気空気を導入する最上部流路６１の触媒２９下流の温度Ｔｃが高くかつ換気空気の圧力Ｐｃが高い場合に、燃料電池１から換気空気への水素透過量が増加していることを検知でき、水素透過量が多くなりすぎる前に必要な対策を早めに行うことができる。一方、温度Ｔｃが高く圧力Ｐｃが低い場合に、換気空気の流量不足の異常を早期に検知でき、換気空気中の水素濃度が上昇しすぎるのを事前に検知することができる。
【００９３】
また、第３の制御例の場合、温度のみならず、圧力も利用して異常を検知しているので、異常検知システムとして信頼性が向上する
図１０は、前記図９に示した第３の制御例の変形例で、図９におけるステップＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４と、ステップＳ２０１Ａ，Ｓ２０２，Ｓ２０３，Ｓ２０４とを、制御上問題のない範囲で入れ替えただけであり、基本的な制御は第３の制御例と同様であって異常判定例も表２の３ａ，３ｂとなるため、詳細は省略する。
【００９４】
図１１，図１２（ａ），（ｂ）は、上記図９における第３の制御例に対し、さらに断続パージにおける異常検知制御を追加したフローチャートであり、表２の異常判定例３ｃ〜３ｆに対応している。なお、図１２（ａ），（ｂ）は図１１の続きである。
【００９５】
本制御例においては、ステップＳ１００にて開始し、図９の制御を経てステップＳ２０１Ａにて温度Ｔｃが上限温度Ｔｈｃ以下の場合に、前記したステップＳ１１１Ａ（図７），Ｓ１１１Ｂ（図８）と同様の制御、すなわち温度Ｔａがシステムの運転（アノードオフガスのパージ制御）に応じて変動しているか確認を行う（ステップＳ１１１Ｃ）。
【００９６】
その後、その結果に応じて、前記したステップＳ１１２Ａ（図７），Ｓ１１２Ｂ（図７），Ｓ１１２Ｃ（図８）と同様の制御、すなわち温度Ｔｂがシステムの運転（アノードオフガスのパージ制御）に応じて変動しているか確認を行う（ステップＳ１１２Ｄ，Ｓ１１２Ｅ）。
【００９７】
その後、その結果によって、ステップＳ２０５Ａ〜Ｄのいずれかへと移行する。ステップＳ２０５の各ステップにおいては、第３温度センサＣの温度Ｔｃが変動するか計測する。その結果、前記したステップＳ１０５，Ｓ１１３〜Ｓ１１５，Ｓ２０６〜Ｓ２０９のいずれかへと進み、その結果を上位制御へと戻す。
【００９８】
なお、このとき、ステップＳ２０６（図１１）では、断続パージに拘わらず温度Ｔｃに変動がないことから、第３温度センサＣに異常があると判定する（表２の異常判定例３ｅに対応）。また、ステップＳ２０７（図１２（ａ））では、断続パージに拘わらず温度Ｔａ，Ｔｃに変動がないことから、第１，第３温度センサＡ，Ｃに異常があると判定し（表２の異常判定例３ｇに対応）、ステップＳ２０８（図１１）では、断続パージに拘わらず温度Ｔｂ，Ｔｃに変動がないことから、第２，第３温度センサＢ，Ｃに異常があると判定し（表２の異常制御例３ｈに対応）、ステップＳ２０９（図１２（ｂ））では、断続パージに拘わらず温度Ｔａ，Ｔｂに変動がないことから、第１，第２温度センサＡ，Ｂに異常があると判定する（表２の異常制御例３ｉに対応）。
【００９９】
また、図１３に示すように、各判定ステップＳ１１１Ｄ（Ｔａ変動あるか），Ｓ１１２Ｇ（Ｔｂ変動あるか）、およびＳ２０５Ｅ（Ｔｃ変動あるか）の判定結果により、各温度の変動がなかった際に、ステップＳ１２１，Ｓ１２２およびステップＳ２１１にて、それぞれ「第１温度センサＡ異常」フラグ，「第２温度センサＢ異常」フラグおよび「第３温度センサＣ異常」フラグを立てる。
【０１００】
その後、フラグの内容を確認する（ステップＳ２１０）。フラグ内容に応じてステップＳ１０５，Ｓ１１３〜Ｓ１１５，Ｓ２０６〜Ｓ２０９のいずれかへと進み、その結果を上位制御へと戻す。このときのフラグ内容は、例えば３桁の２進数とすることが可能である。すなわち、「第１温度センサＡ異常」フラグを１桁目、「第２温度センサＢ異常」フラグを２桁目、「第３温度センサＣ異常」フラグを３桁目とし、異常がある場合のフラグを「１」、ない場合のフラグを「０」の２進数とした場合、「０００」，「１００」，「０１０」，「１１１」，「００１」，「１０１」，「０１１」，「１１０」の８種類の判定結果が得られる。
【０１０１】
このように、第３の制御例に対し断続制御を行った場合には、前記した第２の制御例と同様に、断続パージを行う際に、アノードオフガスを導入する触媒３１下流の内部流路３９の温度Ｔａや、カソードオフガスを導入する外部流路４１の触媒２９下流の温度Ｔｂ、さらには換気空気を導入する触媒２９下流の最上部流路６１の温度Ｔｃが変動しない場合に、第１温度センサＡや第２温度センサＢさらには第３温度センサＣの異常を検知できるので、センサ検知異常による診断漏れを事前に防止することができる。
【０１０２】
図１４は、前記図３に示した第２の構成の触媒燃焼器２５における第４の制御例（第４の実施形態）を示す。第４の制御例は、表３の異常判定例４ａ〜４ｄに対応しており、パージ方法は連続である。
【表３】
2007073455.tif 000005
【０１０３】
第４の制御例は、ステップＳ１００にて開始した異常判定制御が、ステップＳ１０３にて第２温度センサＢにより検出した温度Ｔｂを計測し、その温度Ｔｂをシステムの運転状態により決定される上限温度Ｔｈｂと比較する。このときの温度Ｔｈｂは前出のように運転条件によってあらかじめ設定される温度であり、システムの運転状態に応じて変動する。
【０１０４】
ここで、温度Ｔｂが上限温度Ｔｈｂよりも高い場合は、カソードオフガスに想定以上の高濃度の水素が流入したと判定し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０７から上位制御へとこの情報を伝え、上位制御によって適切な処理を行う（表３の異常判定例４ａに対応）。
【０１０５】
逆に、温度Ｔｂが上限温度Ｔｈｂ以下の場合は、第２温度センサＤにより検出した温度Ｔｄを計測し、その温度Ｔｄをシステムの運転状態により決定される上限温度Ｔｈｄと比較する（ステップＳ３０１）。このときの上限温度Ｔｈｄは、例えば前出のＴｈａと同様にシステムの運転状態によって変動する制御パラメータとなる。
【０１０６】
ここで、温度Ｔｄが上限Ｔｈｄ以下の場合には、ステップＳ１０５からＳ１０６へと移行し、特に異常がないことを上位制御に伝えるか、またはステップＳ１００に戻り、異常検知制御を再開する。
【０１０７】
前記したステップＳ３０１にて温度Ｔｄが上限温度Ｔｈｄよりも高い場合には、前記図９における制御と同様に、ステップＳ２０２にて、燃料電池１周辺の換気空気の運転圧力Ｐｃを、図示しない圧力センサで測定し、その圧力Ｐｃを運転下限圧力Ｐｌと比較する。なお、運転下限圧力Ｐｌは前出のように一定な値を用いたり、システムの運転状態によって変動する値を用いたりしてもよい。
【０１０８】
ここで、運転圧力Ｐｃが運転下限圧力Ｐｌ以下の場合には、ステップＳ２０３にて燃料電池１の換気空気の流量が低下したことによる異常だと判定し（表３の異常判定例４ｂに相当）、ステップＳ１０７から上位制御へと制御を移す。
【０１０９】
逆に、運転圧力Ｐｃが運転下限圧力Ｐｌよりも高い場合には、アノードガスのパージ水素濃度増加異常、アノードパージ水素流量増加異常、または燃料電池１から周辺の換気空気への水素漏れによる異常だと判定し（ステップＳ３０２：異常判定例４ｃ，４ｄに相当）、ステップＳ１０７から上位制御へと制御を移す。
【０１１０】
このように、第４の制御例では、触媒２９下流の温度Ｔｂが高い場合には、カソードオフガスに想定以上の高濃度の水素が流入したことを検知できるので、異常燃焼発生前にクロスオーバ水素増加異常を早期検知でき、必要な対策を早めに行うことができる。
【０１１１】
また、触媒３９下流の内部流路３９の温度Ｔｄが高く、換気空気の圧力Ｐｃが低い場合には、換気空気の流量不足の異常を早期に検知でき、換気空気中の水素濃度が上昇しすぎるのを事前に検知することができる。
【０１１２】
さらに、触媒３９下流の温度Ｔｄが高く、換気空気の圧力Ｐｃが高い場合には、アノードガスのパージ水素濃度増加異常、アノードパージ水素流量増加異常、または燃料電池１から周辺の換気空気への水素漏れによる異常を事前に検知することができ、異常燃焼発生前に必要な対策を早めに行うことができる。
【０１１３】
図１５は、上記図１４に示した第４の制御例の変形例で、図１４におけるステップＳ１０３，Ｓ１０４と、ステップＳ３０１，Ｓ２０２，Ｓ３０２，Ｓ２０３とを、制御上問題のない範囲で入れ替えただけであり、基本的な制御は第４の制御例と同様であって異常判定例も表３の４ａ〜４ｄとなるため、詳細は省略する。
【０１１４】
最後に、図１６に、上記図１５における第４の制御例に対し、さらに断続パージにおける異常検知制御を追加した制御例を示す。この制御例は、表２の異常判定例４ｅ〜４ｇに対応している。
【０１１５】
ステップＳ１００で開始し、図１５におけるステップＳ１０３を経て、つまり第１温度センサＤの検出温度Ｔｄが上限温度Ｔｈｄ以下（ステップＳ３０１）で、かつ第２温度センサＢの検出温度Ｔｂが上限温度Ｔｈｂ以下（ステップＳ１０３）の場合に、温度Ｔｄがアノードオフガスの断続パージに応じて変動しているかを確認する（ステップＳ３０３）。
【０１１６】
ここで、温度Ｔｄが変動していない場合、「第１温度センサＤ異常」フラグを立てる（ステップＳ３０４）。このステップＳ３０４の後および、前記ステップＳ３０３にて温度Ｔｄがアノードオフガスのパージに応じて変動している場合は、第２温度センサＢの検出温度Ｔｂがアノードオフガスのパージに応じて変動しているか確認する（ステップＳ１１２Ｆ）。
【０１１７】
ここで、温度Ｔｂが変動していない場合、「第２温度センサＢ異常」フラグを立てる（ステップＳ１２２Ｂ）。このステップＳ１２２Ｂの後および、前記ステップＳ１１２Ｆにて温度Ｔｂが変動している場合は、温度センサ異常フラグの有無を確認する（ステップＳ３０５）。
【０１１８】
この制御例においても、前述した図８の例と同様に、例えば、「第１温度センサＤ異常」フラグを１桁目、「第２温度センサＢ異常」フラグを２桁目とし、異常がある場合のフラグを「１」、ない場合のフラグを「０」の２進数とした場合、「００」，「０１」，「１０」，「１１」の４種類の判定結果が得られる。
【０１１９】
そして、フラグの内容に応じて、前述したステップＳ１０５（異常なし），Ｓ１１４（第２温度センサＢに異常：表３の異常判定例４ｆに対応），Ｓ３０６，Ｓ１１５（パージ異常：表３の異常判定例４ｇに対応）へと制御を移行する。
【０１２０】
ステップＳ３０６では、第１温度センサＤに異常があると判定し（表３の異常判定例４ｅに対応）、ステップＳ１１４，Ｓ１１５と同様に、ステップＳ１０７より上位制御に伝える。また、異常なしのステップＳ１０５の後はステップＳ１０６へと続く。
【０１２１】
このように、第４の制御例に対し断続パージを行った場合には、前記した第２の制御例と同様に、断続パージを行う際に、アノードオフガスおよび換気空気を導入する触媒３１下流の内部流路３９の温度Ｔｄや、カソードオフガスを導入する外部流路４１の触媒２９下流の温度Ｔｂが変動しない場合に、第１温度センサＤや第２温度センサＢの異常を検知できるので、センサ検知異常による診断漏れを事前に防止することができる。
【０１２２】
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の燃料電池システムの概略構成図である。
【図２】図１の燃料電池システムにおける触媒燃焼器の第１の構成を示す概略的な側面断面図である。
【図３】図１の燃料電池システムにおける触媒燃焼器の第２の構成を示す概略的な側面断面図である。
【図４】図１の燃料電池システムにおける触媒燃焼器の第３の構成を示す概略的な側面断面図である。
【図５】第１の構成の触媒燃焼器における第１の制御例を示すフローチャートである。
【図６】図５における第１の制御例の変形例を示すフローチャートである。
【図７】図２に示す第１の構成の触媒燃焼器における第２の制御例を示すフローチャートである。
【図８】図７における第２の制御例の変形例を示すフローチャートである。
【図９】図４に示す第３の構成の触媒燃焼器における第３の制御例を示すフローチャートである。
【図１０】図９における第３の制御例の変形例を示すフローチャートである。
【図１１】図９における第３の制御例に対し、断続パージにおける異常検知制御を追加したフローチャートである。
【図１２】図９における第３の制御例に対し、断続パージにおける異常検知制御を追加したフローチャートである。
【図１３】図１１，１２における第３の制御例の変形例を示すフローチャートである。
【図１４】図３に示す第２の構成の触媒燃焼器における第４の制御例を示すフローチャートである。
【図１５】図１４における第４の制御例の変形例を示すフローチャートである。
【図１６】図１５における第４の制御例に対し、断続パージにおける異常検知制御を追加したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２４】
１  燃料電池
３  アノード極
５  カソード極
７  燃料電池を収容するスタックケース
２５  触媒燃焼器
２７  触媒燃焼器のハウジング
２９，３１  触媒
３５  ガス流路
３９  内部流路（アノードオフガスを導入する流路）
４１  外部流路（アノードオフガスを導入しない流路）
６１  最上部流路（アノードオフガスを導入しない流路）
Ａ，Ｄ  第１温度センサ（温度検出手段）
Ｂ  第２温度センサ（温度検出手段）
Ｃ  第３温度センサ（温度検出手段）
【図１】
2007073455.tif 000006
【図２】
2007073455.tif 000007
【図３】
2007073455.tif 000008
【図４】
2007073455.tif 000009
【図５】
2007073455.tif 000010
【図６】
2007073455.tif 000011
【図７】
2007073455.tif 000012
【図８】
2007073455.tif 000013
【図９】
2007073455.tif 000014
【図１０】
2007073455.tif 000015
【図１１】
2007073455.tif 000016
【図１２】
2007073455.tif 000017
【図１３】
2007073455.tif 000018
【図１４】
2007073455.tif 000019
【図１５】
2007073455.tif 000020
【図１６】
2007073455.tif 000021